Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
3.4. Kết quả thực nghiệm
3.4.2. Kết quả thực nghiệm sư phạm
Qua quan sát dự giờ cũng như phỏng vấn, lấy ý kiến các GV TN, chúng tôi nhận thấy:
- Ở lớp ĐC (dạy học bình thường): GV không áp dụng PP BTNB, PP DHDA và hướng dẫn HS NCKH. Do đó NL TT NCKH của HS rất hạn chế. Đại đa số HS chưa biết nêu CHNC, GTNC, chưa biết đề xuất PATN TT, kỹ năng thực hiện các thí nghiệm còn chậm, khả năng rút ra kết luận còn hạn chế.
- Ở lớp TN: GV vận dụng các biện pháp phát triển NL TT NCKH trong dạy học.
HS là chủ thể tham gia các hoạt động cụ thể như nêu CHNC, GTNC, đề xuất PATN, HS tham gia vào quá trình TTNC thu thập và xử lí số liệu TN, tổng hợp xây dựng sản phẩm TTNC và viết báo cáo trình bày kết quả, ... Do đó HS đã được trải nghiệm theo quy trình TT NCKH. Biểu hiện về NL TT NCKH của HS thể hiện: Biết đề xuất CHNC, GTNC, thiết kế PATN TTNC, kỹ năng NCKH và kỹ năng thực hành thí nghiệm thành thạo, khả năng rút ra kết luận tốt hơn rõ rệt so với HS lớp ĐC.
a. Học sinh tích cực tìm tòi nghiên cứu theo phương pháp bàn tay nặn bột:
Khi tiến hành TN, hầu hết các GV TN nhận thấy HS rất tích cực đề xuất CHNC, GTNC, thiết kế PATN một cách sáng tạo đồng thời tự lựa chọn hóa chất dụng cụ cần thiết để tiến hành thí nghiệm, trả lời CHNC và kiểm chứng giả thuyết.
Đa số GV dạy TN đánh giá cao PP BTNB. Cô giáo Tô Thị Trâm - GV TN trường THPT Tây Tiền Hải nhận xét: “PP BTNB có một tiến trình dạy học mang bản chất khoa học, quy trình dạy học đúng với con đường nghiên cứu của một nhà khoa học vì vậy HS vừa học tập vừa khám phá, tự mình đặt câu hỏi, tự mình đưa ra giả thuyết trả lời và tự mình đi tìm câu trả lời đó”.
Một số sản phẩm, hình ảnh minh họa hoạt động TTNC nổi bật của HS:
Sơ đồ tư duy tính chất hóa học của phenol
CHNC về tính chất hóa học HNO3 HS thảoluận đề xuất CHNC về tính chất hóa học HNO3
HS thảo luận phát biểu ý kiến GTNC về tính chất hóa học của phenol về GTNC tính chất hóa học HNO3
HS báo cáo CHNC và GTNC về tính chất hóa học của HNO3
HS báo cáo CHNC và GTNC về tính chất hóa học của HNO3
HS thiết kế phương án thực nghiệm tính chất hóa học HNO3
Phương án thực nghiệm kiểm chứng tính chất hóa học axit nitric
HS lựa chọn hóa chất dụng cụ để tiến hành thí nghiệm kiểm chứng tính chất hóa học HNO3
HS tiến hành thí nghiệm kiểm chứng tính chất hóa học của HNO3
HS tiến hành thí nghiệm kiểm chứng tính chất hóa học của phenol
b. Học sinh tích cực tìm tòi nghiên cứu theo phương pháp dạy học dự án:
HS các nhóm nghiên cứu trong cùng một lớp, một trường hoặc các trường khác nhau có những cách thức sáng tạo khác nhau khi thiết kế PATN, thu thập và xử lí thông tin. Từ đó HS có những sản phẩm đa dạng, phong phú, đồng thời HS lựa chọn nhiều hình thức báo cáo sản phẩm TTNC khác nhau: powerpoint, tranh vẽ, clip, tiểu phẩm, tập san, sơ đồ tư duy, ... Một số hình ảnh minh họa:
Sơ đồ tư duy thể hiện các tiểu chủ đề của dự án “Oxi - Lưu huỳnh và hợp chất”
Kỹ thuật KLW các tiểu chủ đề dự án “Công nghiệp silicat” làm cơ sở đề xuất CHNC
Sơ đồ phát triển ý tưởng nghiên cứu của tiểu chủ đề “Sự suy giảm tầng ozon”
HS thảo luận hình thành CHNC và GTNC dự án “Công nghiệp siliccat”
Sơ đồ quy trình sản xuất thủy tinh
HS trình bày kết quả dự án “Công nghiệp silicat” qua powerpoint
HS trình bày kết quả dự án “Oxi - Lưu huỳnh HS trình bày kết quả dự án “Oxi-Lưu huỳnh và hợp chất” qua sơ đồ tư duy và tranh vẽ và hợp chất” qua powerpoint và tranh vẽ
HS trình bày kết quả dự án “Oxi - Lưu huỳnh và hợp chất” qua tiểu phẩm (trích từ clip)
Đa số các GV dạy TN đều đánh giá cao quy trình DHDA theo hướng TTNC trong việc phát triển NL TT NCKH của HS. ThS Nguyễn Đình Hùng GV trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc cho biết thầy đã sử dụng PP DHDA khá nhiều trong dạy học nhưng đây là lần đầu tổ chức DHDA theo một quy trình khoa học như vậy: “HS rất hăng say và PP TTNC khoa học hợp lí, hiệu quả vì các em đã lập được một kế hoạch nghiên cứu chi tiết với định hướng nghiên cứu rõ ràng. Tất cả các bước trong quy trình DHDA của KHNH đưa ra đều có hiệu quả trong việc phát triển NL TT NCKH của HS”.
Cô giáo Ngô Tuyên trường THPT Hữu Lũng nhận xét: “Lần đầu các em được tiếp cận với CHNC, GTNC, PATN, … Tuy rất mới mẻ nhưng được tự mình đề xuất, tự mình tìm kiếm câu trả lời và tự mình tiến hành TN để trả lời câu hỏi đó, nên HS rất hăng say và đam mê TTNC”.
Cô giáo Vũ Thị Kim Thoa trường THPT Hermann Gmeiner nhận xét: “HS rất say sưa thảo luận đưa ra CHNC, từ đó đề xuất GTNC và HS hào hứng nhất khi triển khai thiết kế PATN, các em đưa ra nhiều ý tưởng mới mẻ, sáng tạo. Đây là một quy trình dạy học có logic khoa học chặt chẽ và đặc biệt hiệu quả khi sử dụng PP này với mục đích phát triển NL TT NCKH cho HS”.
c. Học sinh tích cực tiến hành thực nghiệm tìm tòi nghiên cứu theo quy trình nghiên cứu khoa học:
Nổi bật của quá trình TN TTNC theo quy trình hướng dẫn HS NCKH là HS có nhiều PATN khác nhau để tạo ra nhiều sản phẩm phong phú đa dạng. Chúng tôi tổng hợp được tất cả 15 loại nến chứa các loại tinh dầu khác nhau. HS THPT chuyên Chu Văn An Lạng Sơn phát huy thế mạnh tỉnh nhà, sử dụng tinh dầu quế, hồi, quýt, hoa ngọc lan. HS THPT chuyên Vĩnh Phúc sử dụng tinh dầu đàn hương, kiwi, bạc
hà, quế. Ngoài ra để tạo màu sắc đẹp cho sản phẩm các HS còn cho một số loại nhũ màu sắc lên bề mặt sản phẩm, ….
Một số hình ảnh thực nghiệm minh họa:
Các phương án cố định bấc nến khác nhau HS tiến hành TN tạo hình nến
Phương án đun nóng chảy sáp ong
Quy trình tiến hành làm nến thơm từ sáp ong
Quy trình tiến hành làm nến thơm từ sáp ong
Quy trình tiến hành làm nến thơm từ sáp ong
HS phân loại và dán mác sản phẩm nến Sử dụng vỏ trứng làm khuôn nến
Sản phẩm nến thơm từ sáp ong đa dạng và phong phú
Sơ đồ tư duy đề tài NCKH làm nến thơm từ sáp ong
Số lượng, chất lượng của sản phẩm thuốc trừ sâu sinh học cũng như sản phẩm hương và túi thơm từ bã hồi tổng hợp được cũng đa dạng và phong phú. Đa số các nhóm HS TN tổng hợp và thử nghiệm nhiều hơn 4 loại thuốc trừ sâu, đặc biệt sản phẩm của nhóm HS trường THPT Tây Tiền Hải là 7 loại thuốc trừ sâu khác nhau.
Quy trình tiến hành TTNC và thử nghiệm sản phẩm của các nhóm HS TN cũng đa dạng phong phú và sáng tạo.
Một số hình ảnh minh họa cụ thể như sau:
Quy trình tiến hành thực nghiệm điều chế thuốc trừ sâu từ ớt
Quy trình tiến hành thực nghiệm điều chế thuốc trừ sâu từ tỏi
Quy trình làm thuốc trừ sâu Phương pháp thử nghiệm thuốc trừ sâu
HS tiến hành điều chế thuốc trừ sâu sinh học từ gừng (trích từ clip)
HS kiểm chứng thuốc trừ sâu sinh học (trích từ clip)
Sản phẩm thuốc trừ sâu sinh học đa dạng và phong phú
Sản phẩm thuốc trừ sâu sinh học đa dạng và phong phú
Sơ đồ biểu thị thành phần hóa học của Hoa hồi Bã hồi được sử dụng làm TN
Sản phẩm hương nén và túi thơm từ bã hồi
Sản phẩm hương xông từ bã hồi
Hầu hết các tiết dạy TN đều nhận được những phản hồi tốt của GV dạy TN, GV tham gia hội thảo, dự giờ và rút kinh nghiệm. Đa số các GV đánh giá cao các biện pháp phát triển NL TT NCKH thông qua dạy học ở các lớp TN. HS ở các lớp TN đã thể
hiện tốt một số biểu hiện của NL TT NCKH như: Đề xuất CHNC, GTNC, xây dựng PATN TT, tiến hành TN TTNC và báo cáo kết quả TTNC dưới dạng các sản phẩm đa
dạng và phong phú. NL TT NCKH của HS lớp TN cao hơn hẳn so với HS lớp ĐC.
3.4.2.2. Kết quả định lượng
a. Kết quả đánh giá qua bảng kiểm quan sát nhóm học sinh của giáo viên sau tác động
- Kết quả thực nghiệm sư phạm vòng 1 (năm học 2015-2016):
Kết quả TNSP được đánh giá qua 72 bảng kiểm quan sát, cụ thể: 36 nhóm HS lớp 10 (18 nhóm HS lớp 10TN, 18 nhóm HS lớp 10 ĐC) và 36 nhóm HS lớp 11 (18 nhóm HS lớp 11TN, 18 nhóm HS lớp 11ĐC).
Thời điểm tổng hợp kết quả: Lớp 10 tiết báo cáo kết quả dự án Oxi – Lưu huỳnh và hợp chất, KHBH TN4 (năm 2016), lớp 11 tiết dạy chủ đề tính chất hóa học của Phenol, KHBH TN9 (năm 2016). Kết quả được tổng hợp trong bảng 3.7 và bảng 3.8.
Bảng 3.7. Tổng hợp kết quả bảng kiểm quan sát các tiêu chí đánh giá NL TT NCKH lớp 10 (vòng 1)
Trường Lớp
TN Điểm quan sát Lớp
ĐC Điểm quan sát THPT Chuyên Chu
Văn An
10A1
Điểm nhóm Tổng
10B
Điểm nhóm Tổng Nhóm 1 45
127
Nhóm 1 30
95
Nhóm 2 40 Nhóm 2 32
Nhóm 3 42 Nhóm 3 33
THPT Tây Tiền Hải
10A2
Điểm nhóm Tổng
10A1
Điểm nhóm Tổng Nhóm 1 41
120
Nhóm 1 34
100
Nhóm 2 37 Nhóm 2 36
Nhóm 3 42 Nhóm 3 30
THPT Hermann Gmeiner
10A
Điểm nhóm Tổng
10B
Điểm nhóm Tổng Nhóm 1 42
122
Nhóm 1 31
Nhóm 2 38 Nhóm 2 34 97
Nhóm 3 42 Nhóm 3 32
THPT Chuyên Vĩnh Phúc
10A1
Điểm nhóm Tổng
10A2
Điểm nhóm Tổng Nhóm 1 42
127
Nhóm 1 35
96
Nhóm 2 43 Nhóm 2 31
Nhóm 3 42 Nhóm 3 30
THPT Hữu Lũng
10A1
Điểm nhóm Tổng
10A2
Điểm nhóm Tổng Nhóm 1 40
123
Nhóm 1 34
95
Nhóm 2 41 Nhóm 2 32
Nhóm 3 42 Nhóm 3 29
THPT Thiệu Hóa
10A2
Điểm nhóm Tổng
10A4
Điểm nhóm Tổng Nhóm 1 41
117
Nhóm 1 32
93
Nhóm 2 39 Nhóm 2 31
Nhóm 3 37 Nhóm 3 30
Tổng điểm quan sát 736 576
Giá trị TB 40,889 32,000
Độ lệch chuẩn 2,08324 3,79241
Độ lệch giá trị TB nhóm TN
và ĐC 8,899
P của T-Test độc lập 2.0301810-19
Mức độ ảnh hưởng ES 2,34389
Bảng 3.8. Tổng hợp kết quả bảng kiểm quan sát các tiêu chí đánh giá NL TT NCKH lớp 11 (vòng 1)
Trường Lớp
TN Điểm quan sát Lớp
ĐC Điểm quan sát THPT Chuyên Chu
Văn An 11A1
Điểm nhóm Tổng
11B
Điểm nhóm Tổng Nhóm 1 45
128
Nhóm 1 32
103
Nhóm 2 42 Nhóm 2 35
Nhóm 3 41 Nhóm 3 36
THPT Tây Tiền Hải 11G
Điểm nhóm Tổng
11A1
Điểm nhóm Tổng Nhóm 1 41
125
Nhóm 1 37
106
Nhóm 2 42 Nhóm 2 34
Nhóm 3 42 Nhóm 3 35
THPT Hermann
Gmeiner 11A
Điểm nhóm Tổng
11B
Điểm nhóm Tổng Nhóm 1 41
122
Nhóm 1 35
100
Nhóm 2 39 Nhóm 2 32
Nhóm 3 42 Nhóm 3 33
THPT Chuyên Vĩnh
Phúc 11A2
Điểm nhóm Tổng
11A1
Điểm nhóm Tổng Nhóm 1 41
127
Nhóm 1 35
108
Nhóm 2 43 Nhóm 2 36
Nhóm 3 43 Nhóm 3 37
THPT Hữu Lũng 11A1
Điểm nhóm Tổng
11A2
Điểm nhóm Tổng Nhóm 1 40
122
Nhóm 1 32
103
Nhóm 2 40 Nhóm 2 35
Nhóm 3 42 Nhóm 3 36
THPT Thiệu Hóa 11A4
Điểm nhóm Tổng
11A2
Điểm nhóm Tổng Nhóm 1 43
119
Nhóm 1 32
101
Nhóm 2 38 Nhóm 2 32
Nhóm 3 38 Nhóm 3 37
Tổng điểm quan sát 743 621
Giá trị TB 41,278 34,500
Độ lệch chuẩn 1,74240 2,84915
Độ lệch giá trị TB nhóm TN
và ĐC 6,778
P của T-Test độc lập 2,20457.10-23
Mức độ ảnh hưởng ES 2,37896
Kết quả trên cho thấy có sự khác biệt rõ rệt giữa 2 lớp TN và lớp ĐC sau tác động vòng 1, cụ thể như sau:
- Kết quả TNSP ở lớp 10 có độ chênh lệch giá trị TB của lớp TN và lớp ĐC là 8,889 và p = 2.0301810-19< 0,05; mức độ ảnh hưởng ES là 2,34389.
- Kết quả TNSP ở lớp 11 có độ chênh lệch giá trị TB của lớp TN và lớp ĐC là 6,788 và p = 2,20457.10-23< 0,05; mức độ ảnh hưởng ES là 2,37896.
- Kết quả thực nghiệm sư phạm vòng 2 (năm học 2016-2017):
Kết quả TNSP được đánh giá qua 72 bảng kiểm quan sát, cụ thể: 36 nhóm HS lớp 10 (18 nhóm HS lớp 10TN, 18 nhóm HS lớp 10 ĐC) và 36 nhóm HS lớp 11 (18 nhóm HS lớp 11TN, 18 nhóm HS lớp 11ĐC).
Thời điểm tổng hợp kết quả: Lớp 10 tiết báo cáo kết quả dự án Oxi – Lưu huỳnh và hợp chất, KHBH TN4 (năm 2017), lớp 11 tiết học chủ đề tính chất hóa học của phenol, KHBH TN8 (năm 2017). Kết quả được tổng hợp ở bảng 3.20 và bảng 3.21 và trình bày ở phần phụ lục 4.
- Tổng hợp kết quả sau 2 vòng thực nghiệm sư phạm:
Bảng 3.9. Bảng tổng hợp các tham số đặc trưng kết quả bảng kiểm quan sát sau 2 vòng TNSP
Vòng 1 Vòng 2
Lớp 10 Lớp 11 Lớp 10 Lớp 11
Chênh lệch điểm TB 8,899 6,788 9,666 9,778
P T-Test 2.0301810-19 2,20457.10-23 1,03143.10-29 1,81238.10-32
ES 2,34389 2,37896 3,976566 3,849773
Như vậy sau tác động 2 vòng TN, từ những kết quả thu được (p<0,05) có thể thấy rằng sự chênh lệch về giá trị TB của các điểm số ở các lớp ĐC và lớp TN không có khả năng xảy ra ngẫu nhiên. Mức độ ảnh hưởng ES > 1 chứng tỏ việc sử dụng 3 biện pháp ở các lớp TN đã tác động rất lớn đến việc phát triển NL TT NCKH của HS. Có thể nói việc vận dụng các biện pháp đề ra đã tạo ra một môi trường học tập TTNC giúp HS phát triển NL TT NCKH.
b. Kết quả đánh giá qua phiếu hỏi giáo viên sau tác động - Kết quả thực nghiệm sư phạm vòng 1 (năm học 2015-2016):
Ý kiến đánh giá mức độ phát triển NL TT NCKH của HS lớp TN và HS lớp
ĐC vòng 1 được lấy thông qua 140 phiếu hỏi GV (35 phiếu hỏi GV về HS tương ứng từng khối lớp 10TN, 10ĐC, 11TN, 11ĐC).
Thời điểm tổng hợp kết quả: Đối với lớp 10 vào tiết báo cáo kết quả dự án Oxi – Lưu huỳnh và hợp chất, KHBH TN4 (năm 2016), đối với lớp 11 vào tiết dạy chủ đề tính chất hóa học của Phenol, KHBH TN9 (năm 2016). Kết quả được tổng hợp trong bảng 3.22; bảng 3.23; bảng 3.24; bảng 3.25 và được trình bày ở phụ lục 4.
- Kết quả thực nghiệm sư phạm vòng 2 (năm học 2016-2017):
Ý kiến đánh giá mức độ phát triển NL TT NCKH của HS lớp TN và HS lớp ĐC vòng 2 được lấy thông qua 160 phiếu hỏi GV (40 phiếu hỏi GV về HS tương ứng từng khối lớp 10TN, 10ĐC, 11TN, 11ĐC).
Thời điểm tổng hợp kết quả: Đối với lớp 10 vào tiết báo cáo kết quả dự án Oxi – Lưu huỳnh và hợp chất, KHBH TN4 (năm 2017), đối với lớp 11 vào tiết học chủ đề tính chất hóa học của phenol, KHBH TN9 (năm 2017). Kết quả được tổng hợp trong bảng 3.26; bảng 3.27; bảng 3.28; bảng 3.29 và được trình bày ở phần phụ lục 4.
- Tổng hợp kết quả sau 2 vòng thực nghiệm sư phạm:
Bảng 3.10. Bảng tổng hợp kết quả GV đánh giá mức độ phát triển NL TT NCKH sau 2 vòng TNSP
Vòng
TN Lớp TN- ĐC Mức độ đánh giá
Yếu TB Khá Tốt
Vòng 1
Lớp 10TN 6,67% 34,29% 40,95% 18,09%
Lớp 10 ĐC 56,67% 20,00% 16,67% 6,66%
Lớp 11TN 5,71% 27,14% 47,14% 20,01%
Lớp 11 ĐC 55,71% 20% 19,05% 5,24%
Vòng 2
Lớp 10TN 0,00% 20% 57,5% 22,5%
Lớp 10 ĐC 55,42% 19,58% 17,08% 7,92%
Lớp 11TN 0,00% 19,17% 55,00% 25,83%
Lớp 11 ĐC 55,83% 18,33% 17,92% 7,92%
Từ kết quả sau tác động 2 vòng TN cho thấy đa số các GV đánh giá mức độ phát triển NL TT NCKH của HS lớp TN cao hơn rõ rệt so với mức độ phát triển NL TT NCKH của HS lớp ĐC. Kết quả trên đã chứng tỏ rằng các biện pháp đề xuất đã phát triển NL TT NCKH cho HS lớp TN.
c. Kết quả đánh giá qua phiếu hỏi học sinh sau tác động
- Kết quả thực nghiệm sư phạm vòng 1 (năm học 2015-2016): Ý kiến tự đánh giá mức độ phát triển NL TT NCKH của HS được lấy thông qua 962 phiếu hỏi HS (240 HS lớp 10TN, 245 HS lớp 10ĐC, 237 HS lớp 11TN và 240 HS lớp 11ĐC).
Thời điểm tổng hợp kết quả: Đối với lớp 10 vào tiết báo cáo kết quả dự án Oxi – Lưu huỳnh và hợp chất, KHBH TN4 (năm 2016), đối với lớp 11 vào tiết dạy chủ đề tính chất hóa học của Phenol, KHBH TN9 (năm 2016). Kết quả được tổng hợp trong bảng 3.30; bảng 3.31; bảng 3.32; bảng 3.33 và được trình bày ở phần phụ lục 4.
- Kết quả thực nghiệm sư phạm vòng 2 (năm học 2016-2017):
Ý kiến tự đánh giá mức độ phát triển NL TT NCKH cho HS được lấy thông qua 996 phiếu hỏi HS (254 HS lớp 10TN, 252 HS lớp 10ĐC, 243 HS lớp 11TN và 247 HS lớp 11ĐC). Thời điểm tổng hợp kết quả: Đối với lớp 10 vào tiết báo cáo kết quả dự án Oxi – Lưu huỳnh và hợp chất, KHBH TN4 (năm 2017), đối với lớp 11 vào tiết học chủ đề tính chất hóa học của phenol, KHBH TN9 (năm 2017). Kết quả được tổng hợp trong bảng 3.34; bảng 3.35; bảng 3.36; bảng 3.37 và được trình bày ở phần phụ lục 4.
- Tổng hợp kết quả sau 2 vòng thực nghiệm sư phạm:
Bảng 3.11. Bảng tổng hợp kết quả HS tự đánh giá mức độ phát triển NL TT NCKH sau 2 vòng TNSP
Vòng
TN Lớp TN- ĐC Mức độ đánh giá
Yếu TB Khá Tốt
Vòng 1
Lớp 10TN 4,44% 42,99% 41.32% 11,25%
Lớp 10 ĐC 50,41% 29,25% 15,99% 4,35%
Lớp 11TN 3,8% 34,88% 48,95% 12,37%
Lớp 11 ĐC 49,31% 27,92% 18,13% 4,64%
Vòng 2
Lớp 10TN 1,64% 38,19% 44,62% 15,55%
Lớp 10 ĐC 49,40% 29,89% 16,34% 4,37%
Lớp 11TN 1,37% 31,82% 50,75% 16,06%
Lớp 11 ĐC 49,66% 27,73% 17,88% 4,73%
Từ kết quả trên cho thấy đa số HS lớp TN tự đánh giá mức độ phát triển NL TT NCKH của mình ở mức độ từ TB trở lên, kết quả này cao hơn rõ rệt so với kết quả tự đánh giá của HS ở lớp ĐC. Điều đó chứng tỏ các biện pháp đề ra đã tạo ra một môi trường học tập trải nghiệm TTNC tạo điều kiện phát triển NL TT NCKH cho HS ở lớp TN.
d. Kết quả đánh giá qua phiếu đánh giá sản phẩm tìm tòi nghiên cứu - Phương pháp dạy học dự án:
Tổng hợp đánh giá sản phẩm DA của HS thông qua kết quả chấm 36 phiếu đánh